地鐵通風空調節能控制策略分析

摘 要 隨著城市化建設的不斷推進，軌道交通工程在我國各地大量興建，地鐵通風空調節能控制的受關注程度也隨之不斷提升。基于此，本文將簡單分析地鐵通風空調節能運行管理要點，并深入探討地鐵通風空調節能控制策略，希望研究內容能夠給相關從業人員以啟發。

關鍵詞 地鐵;通風空調;節能控制

前言

地鐵能耗問題近年來開始引起各界的廣泛關注，地鐵節能的理論研究和實踐探索也隨之大量涌現。結合實際調研可以發現，對于固定的地鐵建筑結構和空調工藝，地鐵通風空調的控制節能重要性極高，由此可見本文研究具備的較高現實意義。

1地鐵通風空調節能運行管理要點

1.1 設備容量合理配置與間歇運行

為實現地鐵通風空調節能運行管理，設備容量必須基于近期需要配置，以此實現初期投資節省，空調運行效率可通過提高負載率而提升，運行能耗可隨之降低。此外，還應關注空調系統的間歇運行，這一運行需要以具體的調研數據為依據，并設法保證大部分乘客能夠感到舒適，輔以針對性安裝的溫度傳感器，即可基于車站內溫度變化自動控制空調機組啟停，更好實現節能目標[1]。

1.2 新風量計算要點

如地鐵車站采用全封閉式屏蔽門系統，新風量計算一般需要根據大系統總送風量和預測遠期運營階段最大客流量的15%進行計算，需要從二者間取較大值。但結合相關實踐可以發現，上述計算方法未考慮車站在列車運行低峰和高峰的乘客流量變化情況，屏蔽門漏風量在不同列車運行對數時的變化情況也未能得到重視，這一計算會直接影響地鐵通風空調節能性能。為更好實現節能目標，基于逐時客流量的車站所需新風量針對性計算必須得到重視，同時附加新風量需考慮屏蔽門漏風量，這種計算方法得出的新風負荷在早晚客流高峰時段與傳統方法基本一致，但在非高峰時段，計算得出的負荷僅為傳統方法計算結果的73.9%，可實現平均26.1%的節能率，新風量計算在地鐵通風空調節能運行管理方面所能夠發揮的積極作用可見一斑。

1.3 系統的調節運行

地鐵通風空調節能運行管理還需要關注地鐵通風空調系統的調節運行，具體可從風量調節運行、變水量調節運行、組合式機組建設三方面入手。基于風量調節運行，可根據回風溫度和逐時送風進行風機風速的調節，這種調節可實現電能節約，同時能夠保證系統對環境溫度存在更高的敏感度。對于風機和自然通風聯合運行模式，可根據室外溫度變化情況進行針對性控制，如自然通風可在過渡季節完全滿足公共區域溫度要求，而在室外溫度提高時，可采用聯合運行方式，如自然通風加1臺風機，如室外溫度繼續升高，需要考慮開啟空調運行。通過上述調節方式，即可實現風機開啟時間的大幅縮短，風機運行能耗減少也可得到保障。此外，無須基于遠期的設計通風量作為近期運行風機依據，具體需要以通風量的要求入手，以此實現風機的變頻運行，進一步降低能耗;變水量調節運行需結合存在規律的空調冷負荷逐時變化情況，基于總結的規律，即可科學控制冷凍水泵流量，變頻運行也可同時實現，水泵的運行費用和能耗均可由此降低。具體實踐還可以設法對電動二通閥（冷凍水回水管）的開度進行調節，具體調節需要以回水溫度為依據，節能目標可通過變頻運行實現。此外，考慮到一般根據遠期高峰負荷開展水泵設計，且水泵參數一般遠大于近期空調負荷，因此可根據實際需要設計小水泵，以此更好適應近期空調負荷，輔以變頻運行，水泵能耗可在實際運行中進一步降低;組合式機組的建設也能夠為地鐵通風空調節能運行提供支持，如設置多臺運行機組于設備管理用房，即可基于變頻運行的小容量機組用于近期使用，多臺機組協調變頻或大容量機組用于運行遠期使用[2]。

2地鐵通風空調節能控制策略

2.1 空調水系統節能控制

在具體的地鐵通風空調節能控制實踐中，需首先空調水系統節能控制，具體可根據供/回水溫度（冷凍機）對其啟停臺數進行科學控制，相應計算需求得冷凍水回水與供水溫度的差值，以及設計的冷凍水回水與供水溫度差值，進一步求得二者比值，即可確定冷水機組啟停臺數，這一環節需同時考慮車站設計送風溫度和室外溫度。冷凍水泵的頻率控制可根據設定的冷凍水回水與供水的差值進行，節能控制需得到控制器、變頻器、溫度傳感器的共同支持，同時開展設定溫差判斷和計算，即可科學確定泵變頻運行節能臺數。

2.2 空調通風系統節能控制

基于每天的運營時間，車站公共區域可定時控制啟停通風空調，為實現啟停節能控制的最優化，空調系統冷慣性特性必須得到充分利用，具體的啟動和停止時間尋優可采用二分法。結合相關實踐可以發現，預冷的能量可通過最優啟停控制有效節約，空調需要的提前停止和推遲啟動可實現運行時間縮短，進一步降低動力耗電量，空調系統的能耗節約、車站溫度的控制需求滿足均可順利實現。基于車站設計送風溫度、車站室外溫度、車站室外焓值、車站回風焓值，即可進行工況控制判斷。在空調工況運行時，如設定的回風溫度高于檢測到的回風溫度，說明存在減少的車站負荷，此時需要調小風量（風機變頻器）并關閉小電動二通閥，冷凍水量可由此減少。如存在設定的回風溫度小于檢測到回風溫度情況，說明存在增大的車站負荷，此時需要調大風量（風機變頻器）并開大電動二通閥，冷凍水量可由此增加，具體的節能控制同樣需要得到控制器、溫度傳感器、變頻器的支持。

2.3 隧道通風系統節能控制

對于晚間停運、早間啟運的隧道通風系統，節能控制需要以二氧化碳濃度和溫濕度為依據，也可以采用定時控制方式，以此進行區間隧道通風。在正常運營情況下，排熱風機的變頻調節控制需要以隧道溫度變化和地鐵列車運行對數為依據。

3結束語

綜上所述，地鐵通風空調節能控制需關注多方面因素影響。為更好提升地鐵通風空調節能控制水平，還需要關注新技術、新設備應用帶來的相應影響。

參考文獻

[1] 唐超，周菁，李新鋼.軌道交通通風空調系統節能影響因素分析[J].節能與環保，2019（6）：27-28.

[2] 張經，袁祿，琚坤潞.地鐵車站通風空調系統節能運行策略研究[J].山西科技，2019，34（3）：98-100，104.

作者簡介

王瑜程（1993-），男，浙江紹興人;學歷：本科，職稱：助理工程師，現就職單位：紹興市軌道交通集團有限公司，研究方向：地鐵通風空調。